De wondere wereld van TFT monitoren

31 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Werking TFT monitoren
  3. 3. Verschillen t.o.v. een CRT monitor
  4. 4. Specificaties van een TFT monitor
  5. 5. Kwaliteitsnormen
  6. 6. Conclusie
  7. 31 reacties

Specificaties van een TFT monitor

Aantal kleuren

Bij een CRT monitor wordt de helderheid (brightness) van alle pixels geregeld door drie elektronenstralen (iedere kleur zijn eigen straal). Bij TFT schermen wordt, wat helderheid betreft, iedere subpixel apart digitaal aangestuurd. 

Een extreem belangrijk punt is het aantal bits waarmee zo’n TFT scherm de subpixels aanstuurt. Stel een TFT monitor zou dit doen met 6 bits, dan zouden er 2^6 = 64 mogelijke helderheidwaarden zijn, per subpixel uiteraard! Aangezien een pixel opgebouwd is uit drie subpixels zouden er dan dus 64^3 = 262.144 verschillende kleuren mogelijk zijn. Het menselijke oog is echter zo goed dat bij dit aantal kleuren, de onderlinge verschillen waarneembaar zijn. Vooral bij detailfoto’s, zoals een foto van de menselijke huid, wordt dit duidelijk.

Een TFT beeldscherm dat gebruik maakt van 8 bits om de helderheid te regelen is beter. Op die manier 2^8 = 256 mogelijke helderheidwaarden worden ingesteld en daarmee 256^3= 16.777.216 kleuren worden geproduceerd.Meestal wordt door een fabrikant niet het aantal bits opgegeven maar het aantal haalbare kleuren of de zogenaamde bitdiepte. De bitdiepte is eenvoudig te berekenen door het aantal bits met drie te vermenigvuldigen. Bij 16 miljoen kleuren heeft een TFT scherm dus een bitdiepte van 8 x 3 = 24 bit. 

Afmetingen

Met de regelmaat van de klok valt te lezen dat een 15” TFT scherm overeenkomt met een 17” CRT monitor. Het is dan ook een verkoopargument dat vele verkopers maar al te graag gebruiken om een klant te overtuigen om een TFT scherm te kopen. 
In principe klopt het ook, bijna althans. Het geheim zit hem in de diagonaallengte van het beeldscherm. Om bouwtechnische redenen is bij een CRT monitor een deel van het beeldscherm in de randen van de behuizing verborgen. Dit is bij een TFT scherm niet noodzakelijk waardoor de zichtbare (!) beelddiagonaal ook daadwerkelijk 15 inch is. Uiteindelijk is het verschil tussen de zichtbare beelddiagonaal van een 17 inch CRT monitor en een 15 inch TFT scherm iets minder dan halve inch. 

Contrast ratio

Het contrast ratio van een TFT beeldscherm wordt verkregen uit de minimale en maximale waardes van de helderheid. In principe is het de verhouding tussen deze twee uitersten. Het contrast ratio bestaat altijd uit twee getallen, bijvoorbeeld 250:1 bij een gemiddeld TFT scherm. 
Een compleet zwart plaatje op een TFT scherm is moeilijk te creëren. Doordat de kristallen het licht van de achtergrondverlichting nooit volledig blokkeren is de kleur zwart niet zo zwart als bij een normale CRT monitor. 
Hoe verder deze twee waarden uit elkaar liggen des te beter onder andere de kleur zwart wordt weergegeven. Dit komt de kwaliteit van het beeld ten goede.

Refreshrate

De refreshrate bij TFT schermen heeft een iets andere betekenis dan bij CRT monitoren. Bij CRT monitoren is de refreshrate het aantal keren dat het beeld per seconde geschreven kan worden door het aanwezige elektronenkanon. Het is dus een maat voor het ‘flikkeren’ van het beeld. 

Bij TFT schermen staat het beeld (mits een goede achtergrondverlichting is ingebouwd) stil. De aanduiding in Hz is dan een maat voor het kunnen omschakelen van de transistoren tussen de twee polarisatiefilters. Het is een maat voor de tijd die het scherm nodig heeft om bijvoorbeeld van een zwarte pixel over te gaan in een witte pixel en weer terug! Om bijvoorbeeld een refreshrate van 50 Hz te behalen moeten de pixels in 20 ms om kunnen schakelen, iets wat alleen voor de allerbeste TFT schermen haalbaar is!

TFT schermen met een omschakeltijd (ook wel response time genoemd) van 50 ms (en daar zijn er voldoende van!) zijn niet goed voor sommige veeleisende 3D spellen. Dit laatste is dus afhankelijk van de gebruiker en het spel, want de omschakeltijd is de tijd voor omschakelen van 100% zwart naar 100% wit. Indien een kleur op het scherm gevraagd wordt die ten opzichte van de huidige toestand niet veel afwijkt (qua samenstelling uit de drie basiskleuren rood, groen en blauw), dan is de omschakeltijd veel korter. 
Over het algemeen kan gesteld worden dat indien men bijvoorbeeld 25 frames per seconde op het scherm wil hebben, een response time van 1/25 = 40 ms vereist is.

Voor de standaard office toepassingen zijn schermen met een omschakeltijd van 50 ms in ieder geval wel geschikt. Doorgaans verandert bij die toepassingen het beeld niet zo snel. Opgemerkt moet worden dat de waarde van deze omschakeltijd, die een fabrikant opgeeft, niet altijd correct is. Er zijn namelijk fabrikanten die de tijd om van een zwarte pixel naar een witte pixel te komen, opgeven als omschakeltijd. Het moge duidelijk zijn dat een tijd van slechts 25 ms dan heel goed lijkt, maar in ware 50 ms is!

Kijkhoek(en)

Iets waar een koper van een TFT scherm erg moet letten zijn de kijkhoeken van een scherm. Een fabrikant heeft altijd twee hoeken op, de verticale en de horizontale hoek. Omdat het licht, dat geproduceerd wordt door een achtergrondverlichting, eerst een tweetal polarisatiefilters moet passeren, treedt het voornamelijk verticaal naar buiten (aan de voorkant van het TFT scherm). Dit verklaart waarom het beeld donkerder lijkt of de kleuren vervuild zijn, indien men niet recht voor een TFT scherm zit. 

Je zou dus kunnen stellen dat de brightness afneemt naarmate de kijkhoek groter wordt. Zowel de horizontale als verticale kijkhoek die de fabrikant opgeeft zijn hoeken waarbij het contrast ratio nog maar slechts 10:1 bedraagt. Het beeld vanuit deze hoeken bekeken is extreem onduidelijk. Indien een TFT scherm grote kijkhoeken (viewing angles) heeft, hoeft de gebruiker van het scherm niet persé recht voor het scherm te zitten. Uiteraard is het beeld dan niet het meest optimale maar wel nog heel acceptabel (voor de meesten). 

Een TFT scherm is niet echt geschikt voor het geven van bijvoorbeeld een presentatie. Als meerdere personen om het scherm heen staan, dan zijn er altijd een paar die geen goed beeld hebben. Diegene die recht voor het scherm zit heeft het beste beeld. 
Indien voor een presentatie al een monitor gebruikt wordt, is het aan te raden om een normale CRT monitor te nemen. 

Interpolatie

Uit een zogenaamde substraatplaat worden meerdere TFT schermen gesneden. Afhankelijk van de grootte van de pixels en het beeldscherm zelf, ligt het aantal pixels per scherm vast. Daarmee wordt dan ook een optimale resolutie aan het scherm toegekend. Voor 15 inch schermen is deze resolutie bijna altijd 1024 x 768. Grotere TFT schermen hebben meestal een hogere aanbevolen resolutie. 

Met behulp van zogenaamde interpolatietechnieken is het mogelijk om hogere of lagere resoluties op een TFT scherm te krijgen. De resolutie die de grafische kaart dan uitgeeft, wordt omgerekend naar een resolutie die voor het beeldscherm mogelijk is om weer te geven. 
Het scherm zelf kan, als de optimale resolutie 1024 x 768 is, een lagere resolutie (bijvoorbeeld 800 x 600) weergeven. Meerdere pixels die naast elkaar liggen worden dan hetzelfde aangestuurd, waardoor ze hetzelfde weergeven. Het beeld dat zo ontstaat, is niet echt natuurlijk en soms zelfs te afschuwelijk om aan te zien.

Een tweede mogelijkheid om een lagere resolutie te behalen is het gebruiken van minder pixels. Er ontstaat dan een zwarte rand om het beeld in het midden van het scherm. 

0
*